饱和软粘土不排水循环特性试验研究

论文摘要

动荷载作用下饱和软粘土的特性是设计和分析不同岩土结构时需要考虑问题,在我国沿海地区及部分内陆城市广泛分布着深厚的软粘土层,随着经济的迅猛发展,这些地区大量建筑物的兴建引发了许多岩土工程新的问题,为保证这些建筑物的稳定和安全,减少工程事故的发生,研究饱和软粘土在循环荷载作用下的性状有十分重要的意义。本文首先采用真空预压原理制备重塑饱和软粘土,探寻在制备过程中一些改善制备土样均匀性的方法。其次通过应力控制的循环三轴试验,研究重塑饱和软粘土在不固结不排水条件下的循环特性。试验采用一个围压,在不同的静应力与循环应力共同作用下,重塑饱和软粘土的循环强度和循环累积应变随静应力、循环应力、振次之间的变化规律,并建立了其关系式。然后通过比较重塑和原状饱和软粘土的UU循环特性,得出相对于原状饱和软粘土,重塑软粘土UU静强度明显降低,降低幅度大约在50%以上,此外还得出循环荷载作用下饱和软粘土中将产生孔压而引起土体强度的软化,原状土随振次的变化幅度明显,而重塑土随振次相对变化幅度不是那么显著。最后在模拟实际土层K 0固结状态的前提下对重塑饱和软粘土进行循环三轴实验,试验采用三个不同围压,研究循环强度和循环累积变形随围压、静应力、循环应力、振次之间的变化规律。得出对于任意选取的12个循环破坏振次,破坏时的粘聚力随循环破坏振次的增加逐渐减小,破坏时的内摩擦角随循环破坏振次的增加也逐渐减小,进一步分析研究发现可以用Coulomb-Mohr准则来描述固结不排水条件下饱和软粘土的循环破坏。并通过对循环累积变形的研究得出对于破坏振次小于2000时围压对循环累积变形是存在影响的,而对于2000以上没有破坏的情况可以不考虑围压对循环累积变形的影响。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 粘土的循环特性研究的背景和意义
• 1.2 粘土的循环特性的研究现状
• 1.2.1 关于循环荷载下饱和软粘土本构模型的研究现状
• 1.2.2 关于循环荷载下饱和软粘土的变形和强度研究现状
• 1.3 主要研究工作
• 第二章 真空预压法制备试验重塑饱和软粘土
• 2.1 真空预压原理制备重塑土样
• 2.2 土样含水量与排出水量之间的关系
• 2.3 制备结果总结
• 第三章 重塑与原状饱和软粘土的UU 循环特性比较
• 3.1 试验方案
• 3.1.1 试验仪器
• 3.1.2 试验土样
• 3.1.3 试验步骤
• 3.2 重塑饱和软粘土的UU静强度及应力应变曲线的归一化特性
• 3.3 循环应力比随循环破坏次数的变化关系
• 3.4 循环强度与静应力、循环次数的变化关系
• 3.5 重塑饱和软粘土循环累积应变变化关系
• 3.5.1 循环破坏次数小于2000时的循环累积应变变化关系
• 3.5.2 循环破坏次数大于2000时的循环累积应变变化关系
• 3.5.3 按循环累积应变关系式预测结果
• 3.6 重塑和原状饱和软粘土的UU循环特性比较
• 3.7 小结
• 0 固结重塑饱和软粘土循环特性试验研究'>第四章 K₀固结重塑饱和软粘土循环特性试验研究
• 0 固结'>4.1 试验土样以及如何在三轴上模拟K₀固结
• 4.2 试验方案
• 0 系数的测定'>4.2.1 K₀系数的测定
• 4.2.2 试验方法
• 4.3 重塑饱和软粘土的静强度及其归一化特性
• 4.4 重塑饱和软粘土的循环破坏准则
• 4.5 重塑饱和软粘土循环累积应变关系
• 4.5.1 循环破坏次数小于2000时的循环累积应变变化关系
• 4.5.2 循环破坏次数大于2000时的循环累积应变变化关系
• 4.6 按循环累积应变关系式预测结果与试验结果的比较
• 4.7 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 附录1 重塑饱和软粘土UU 循环三轴试验试样物性指标
• 附录2 重塑饱和软粘土CU 循环三轴试验试样物性指标
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢